聚四氟乙烯/聚苯硫醚复合滤料在火电厂燃煤锅炉袋式除尘应用研究

摘要

工业烟尘的大量排放给我国在大气质量造成了严重的影响，近年来引发了频繁的雾霾天气。为满足我国环境空气质量改善，达到污染物总量减排的目标，环境保护部会同国家质检总局在2014年5月16日发布了《锅炉大气污染物排放标准》(GB13271-2014)，并于2014年7月1起实施，规定了新建锅炉自2014年7月1日起执行本标准，即燃煤锅炉颗粒物排放限值为50 mg/m3。新《火电厂大气染特排放标准》(GB13223-2011)也规定，烟尘排放浓度最高限值从原来的50 mg/m3提升到30 mg/m3，重点地区提至20 mg/m3。
　　滤袋是火电厂燃煤锅炉袋式除尘器的核心部件，其性能决定着除尘器的除尘效率。滤袋材质的选择主要依据烟气特性、温度、粉尘性质及清灰方式。由于火电厂燃煤锅炉采用煤的种类不同，造成运行工况条件差异大。过去火电厂燃煤锅炉除尘滤料主要以聚苯硫醚(Polyphenylene Sulfide，PPS)滤料为主，因高温或酸腐蚀等原因，造成PPS滤料使用寿命短，个别项目滤袋使用时间不到一年就出现大规模破损。PPS滤料破损的主要原因是受到烟气中酸性气体（如SO3、NO2等）影响，发生化学腐蚀，造成滤袋强力下降而使滤袋破损。
　　聚四氟乙烯/聚苯硫醚(PTFE/PPS)复合滤料就是针对此种恶劣的工况而设计研发的。本课题在现有资料的基础上，对不同混纺比例的PTFE/PPS复合滤料的耐氧化性能和过滤性能进行系统的测试与分析。结果表明，随着PTFE/PPS复合滤料中PTFE含量的增加，其耐氧化性能提高，但过滤性能有所下降。
　　在前期研究的基础上，本课题还在河南某600MW机组电袋除尘器进行挂袋实验，结合三次烟气检测，分析滤袋应用的实际工况条件。该项目运行温度波动大，酸露点温度在119～145℃之间，而项目运行温度大多落在此区间，易导致滤袋表面结露，造成对滤料腐蚀。在挂袋实验中，四种材质滤料性能变化明显，含50％ PTFE的PTFE/PPS复合滤料的耐化学腐蚀性能最优，其机械性能下降幅度最小，证明该滤料适合河南某600MW机组电袋除尘器工况的使用要求，在工况条件相对稳定的条件下，其使用寿命预计达50个月。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 引言

1．2 火电厂常用除尘技术

1．2．1 静电除尘

1．2．2 袋式除尘

1．2．3 电袋复合除尘

1．3 研究背景和意义

1．4 研究内容

1．5 研究目标

第2章 火电厂袋式除尘用滤料技术进展

2．1 火电厂大气污染物排放标准

2．2 国内火电厂烟气特点

2．3 用于火电厂除尘滤料的耐高温纤维

2．3．1 聚四氟乙烯

2．3．2 聚酰亚胺纤维

2．3．3 聚苯硫醚纤维

2．4 滤料的生产工艺

2．5 滤袋使用寿命的影响因素分析

2．5．1 安装质量

2．5．2 化学腐蚀

2．5．3 高温

2．5．4 机械磨损

2．6 本章小结

第3章 滤料性能试验

3．1 耐化学腐蚀性能试验

3．1．1 试验设备

3．1．2 试验方法

3．1．3 试验步骤

3．1．4 试验对象

3．1．5 试验结果及分析

3．2 滤料过滤性能试验

3．2．1 试验设备

3．2．2 试验方法

3．2．3 试验步骤

3．2．4 试验对象

3．2．5 试验结果与分析

3．3 本章小结

第4章 工程应用

4．1 工程概况

4．1．1 基本参数

4．1．2 燃料特性

4．1．3 烟气特性

4．1．4 电袋复合式除尘器

4．2 滤料的选用

4．3 试验设备

4．4 烟气检测分析

4．5 滤袋应用情况

4．5．1 样品A分析

4．5．2 样品B使用情况分析

4．5．3 样品C使用情况分析

4．5．4 样品D使用情况分析

4．5．5 本章小结

第5章 结语与建议

5．1 结语

5．2 建议

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文

致谢